Весной 1932 г. прошел краткосрочную оперативную и языковую подготовку. В 1933 г. направлен на нелегальную разведработу в Париж через Австрию и Швейцарию в составе оперативной группы «Экспресс», возглавляемой Л. Л. Никольским (А.
В апреле 1936 г. под именем Владимира Петровича Коротких и прикрытием должности представителя Наркомтяжпрома при торгпредстве СССР в Германии направлен в долгосрочную командировку в Берлин. На месте принял на связь ряд ценных агентов.
В декабре 1937 г. A. M. Коротков получил задание выехать во Францию для нелегальной работы. Он должен был возглавить группу, созданную для ликвидации ряда предателей. В марте 1938 года возглавляемая A. M. Коротковым группа ликвидировала предателя Г. Агабекова («Жулик»), в июле того же года — секретаря международного объединения троцкистов Р. Клемента.
В 1938 г. отозван в Москву и переведен в резерв назначения. В 1939 г. уволен из органов НКВД. Однако после письма на имя Л. П. Берия A. M. Коротков был восстановлен на службе в разведке: с апреля 1939 г. он — старший уполномоченный, а с мая 1939 г. — заместитель начальника 1-го (немецкого) отделения 5-го отдела ГУГБ НКВД. В этом же году он был принят в члены ВКП(б).
В конце 1939 г. выехал в загранкомандировку в Данию и Норвегию под прикрытием должности дипкурьера НКИДа.
В июле 1940 г. A. M. Коротков был направлен на месяц в Германию под прикрытием стендиста по обслуживанию советских выставок в Кенигсберге и Лейпциге для восстановления связи с особо ценными источниками, работа с которыми была законсервирована в 1936–1938 гг. В конце августа 1940 г. A. M. Коротков вновь возвращается в Берлин, на этот раз в качестве заместителя резидента легальной резидентуры под прикрытием должности 3-го секретаря полпредства СССР в Германии. Там он активизировал восстановленные связи, в частности, с Вилли
В первые дни войны, когда здание советского полпредства в Берлине было блокировано гестапо, A. M. Коротков, рискуя жизнью, сумел несколько раз выехать в город для проведения встреч с агентурой, постановки задач и передачи радиостанции для связи с Центром и питания к радиостанции. Вскоре в числе интернированных сотрудников Полпредства СССР в Германии он вернулся в Москву.
С августа 1941 г. — заместитель начальника, а с октября 1941 г. — начальник 1-го отдела (разведка в Германии и на оккупированных ею территориях) 1-го управления НКВД/НКГБ СССР. Координировал операции по организации связи с агентурой, руководил подготовкой агентов-нелегалов и их выводом на территорию противника.
В 1943–1944 гг. выезжал в Тегеран и дважды в Афганистан для выполнения специальных заданий по ликвидации германской агентуры в этих странах, действуя под фамилией полковника Михайлова.
С 20 октября 1945 г. по 19 января 1946 г. находился в Берлине в качестве резидента объединенной резидентуры внешней разведки в Германии и заместителя политического советника при Главноначальствующем СВАТ.
С мая 1946 г. A. M. Коротков — начальник управления «1-Б» (нелегальная разведка) и заместитель начальника ПГУ МГБ СССР. С 24 июля 1947 г. он — начальник 4-го управления (нелегальная разведка) КИ при СМ СССР, с 19 мая 1949 г. одновременно член КИ.
С 9 сентября 1950 г. — заместитель начальника Бюро № 1 МГБ СССР по разведке и диверсиям за границей. С ноября 1952 г. — заместитель начальника ПГУ МГБ СССР и начальник управления «С» (нелегальная разведка). С марта 1953 г. — заместитель начальника, с 28 мая 1953 г. — и. о. начальника ВГУ МВД СССР. С 17 июля 1953 г. — начальник отдела HP ВГУ.
С 16 июля 1954 г. — и. о. начальника Управления «С» (нелегальная разведка), врио заместителя начальника ПГУ. С 6 сентября 1955 г. — начальник Спецуправления и заместитель начальника ПГУ КГБ при СМ СССР.